Pistola Coilgun: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Aprenda a hacer una pistola de bobina simple usando solo unas pocas piezas que son bastante fáciles de obtener. Esté dispuesto a dedicar más de una semana a esto y es posible que necesite algunas herramientas eléctricas pesadas (solo para hacer buenos proyectiles). Construí el primero en solo una semana después de tener todas las piezas.

Coilgun Principal: Coilguns (aceleradores de pulso), como railguns (aceleradores lineales), utilizan campos electromagnéticos intensos para propulsar objetos a velocidades increíbles inalcanzables con armamento moderno impulsado por gas (dada suficiente energía almacenada, por supuesto). Esta pistola de bobina se conoce como pistola de bobina de reluctancia. La bobina usa su campo electromagnético para tirar de un proyectil ferromagnético (magnéticamente afectado), en este caso una ronda de acero con forma, hacia su centro. Idealmente, la corriente que soporta el campo electromagnético se apagará cuando el proyectil esté en el centro, lo que permitirá que el proyectil continúe viajando por el cañón, fuera del arma y hacia el objetivo. Use una bobina y algunas baterías para comprender mejor las propiedades de este sistema. Muchas pistolas de bobina incorporan múltiples etapas a niveles de energía más bajos, ya que la eficiencia tiende a desaparecer a medida que se usa más energía almacenada para un diseño de bobina única. Para obtener más información, vaya al paso 5. En la parte inferior se incluye un diagrama básico de funcionamiento de la pistola de bobina. ¿Qué es un relé? (Elaboración del paso 2) ¿Cómo funciona? Un relé es un simple interruptor electromagnético. Utiliza un electroimán para juntar dos contactos de un circuito separado, completando el circuito y permitiendo que fluya la electricidad. ¿Para qué se usa esto? Un relé se usó originalmente para permitir que una máquina o computadora encienda o apague algo electrónicamente. En esta aplicación, se utiliza para cambiar la energía de los condensadores a la bobina. ¿Por qué usarlo? Los relés permiten que pase más corriente a través de ellos que los interruptores de botón normales, que normalmente se sueldan entre sí. Puede usar un interruptor de palanca de clasificación muy alta para esto, pero generalmente es más caro y más grande que un relé de la misma clasificación.

En línea: - Condensador grande de alto voltaje (recomiendo un condensador de 400V 470uF para comenzar) - Cable de conexión de 20 o 22 awg (Compre tanto el sólido como el trenzado) (El cable más grande es mejor porque reduce la resistencia en el sistema, lo que aumenta la bobina eficiencia de la pistola) -22-20 awg Cable magnético (Dependiendo de su preferencia de bobina; vea el paso 2) (Radio Shack tiene un paquete con 40 pies de esto, pero recomiendo comprarlo en una tienda diferente para ahorrar costos y obtener al menos 100 pies para una bobina de más de 7 capas de espesor) -Un relé (interruptor electrónico), preferiblemente 30 amperios o más (obtuve un relé automotriz SPST de 12 V CC / 30 A de Radio Shack, pero recomendaría un voltaje y una clasificación de corriente más altos)

-Un interruptor momentáneo (utilicé el interruptor SPDT con palanca de rodillo de 3/4 "de Radio Shack, pero puede usar un interruptor de clasificación más baja) -Un interruptor de encendido / apagado (usé el interruptor basculante de servicio pesado DPDT de Radio Shack pero puede usar un interruptor de clasificación más baja) -Paquetes de batería (más de 2 soportes 2AA y 1 soporte de 9 V) (Cuantos más paquetes de batería 2AA, mejor) (sugeriría obtener algunos soportes de batería 2 C, ya que proporcionan sustancialmente más energía al Cargador, lo que resulta en un tiempo de carga MUCHO más rápido; tenga cuidado de no sobrecargar sus cargadores, consulte el último paso para conocer las relaciones seguras de cargador a batería. -Cámara desechable (cuanto más, mejor ya que este es el componente central de la pistola) -Una pintura en aerosol " can gun "mango u otro mango. (Obtuve el mío de Harbor Freight) -Plexiglás, madera o láminas de metal (Opcional para la carcasa de la pistola) -Cinta eléctrica -Soldadora -Flux (No es necesario, pero ayuda) - Super Glue / Epoxi / pegamento caliente (utilizado para ensamblar la carcasa de la pistola) En tiendas:

-Pajitas de Burger King / Brahms o (Puede usar las pajitas de otro lugar, pero el diámetro interior de la bobina será diferente; por supuesto, si elige una pajita más pequeña, un proyectil más pequeño irá más rápido pero no tendrá un golpe tan grande, también conocido como impulso). Se pueden usar pajitas más pequeñas para colocarlas en la parte posterior de su proyectil para estabilizarlo, esto funciona bien.

Home Depot o Lowe's:

-Uñas grandes o barra redonda de acero con bajo contenido de carbono cortadas a la medida (de 1/4 a 5/16 de pulgada de diámetro, o lleve su pajita a Home Depot para que se ajuste al clavo correcto)

-Un Perno, dos arandelas y una tuerca. (El perno debe tener el diámetro de la pajita y la arandela debe encajar bien y tener el diámetro más ancho posible)

Herramientas que utilizo

• Soldador
• Pinzas de punta de aguja
• Alicates
• Cortadores de alambre
• Pelacables
• Tijeras
• Pistola de pegamento (para montar la carcasa)
• Juego de destornilladores
• Fuente de alimentación 30V 10A

¿Perdiendo el impulso para construir esto? Vea los videos El video PAR-1 demuestra la salida cinética de un cable magnético de 22 awg, 30 mm de largo, bobina de 12 capas con un condensador de 470uF 400V (cargado a 450V), ¡eso es solo 50 julios !.

¿Terminaste una pistola de bobina y quieres compartirla? Publíquelo aquí: Coilgun Arsenal Tiendas generales para comprar piezas y herramientas:

- Amazonas

- Ebay

Sitios de productos electrónicos:

- Mouser Probablemente el mejor distribuidor con el que me he encontrado, una amplia selección de artículos, el mejor precio para un sitio de productos electrónicos que no vende al por mayor y una excelente navegación y organización. - Goldmine Excelentes precios en piezas útiles - Digikey Bueno para piezas difíciles de encontrar. - MPJA Excelente lugar para comprar cables magnéticos y LED - Electrostore Grandes condensadores de alto voltaje a precios económicos y otros componentes de alta potencia. - Excedente de Nebraska Excelentes precios en alambre magnético si se compra en grandes cantidades.

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Paso 1: Circuitos del cargador

El primer paso es deshacerse de los desechables. Primero, desarme las cámaras Kodak utilizando un destornillador para abrir la carcasa lateralmente. Quite todo excepto la parte central de plástico que sostiene la placa de circuito (TENGA CUIDADO, O no lo haga de ninguna manera, probablemente se electrocutará a menos que use guantes, una buena idea para los débiles de corazón (literalmente)) Asegúrese de que la batería esté agotada luego toque los cables del capacitor junto con un destornillador para descargarlo, el capacitor es el dispositivo cilíndrico que tiene dos cables que salen de él, la ubicación que se muestra es la segunda imagen. ¿Por qué conectar los cargadores a un banco? Los cargadores en sí no son muy potentes, pero cuando los conecta en paralelo como se muestra en la última imagen, aumenta la posible salida de potencia que pueden manejar los cargadores. Aumentar el número y el tamaño de su banco de baterías (a 3 V) aumentará la salida de los cargadores (hasta un punto) hasta que los cargadores se frían. ¿Conectando los cargadores en serie O paralela? Los cargadores están conectados en paralelo, es decir, cada terminal está conectado al mismo terminal en el cargador adyacente como se muestra en el diagrama de la imagen. No recomiendo poner los cargadores en serie, así que no te preocupes. Mira y lee los comentarios de las imágenes, las imágenes te muestran cómo hacer tus cargadores mejor de lo que puedo describir. Primero tome su circuito y use un par de alicates y corte la sección definida por el pequeño transformador en la parte superior derecha del circuito (esto incluye un transistor y un diodo) (mire la imagen como referencia). Conecte los cables como se define en la imagen. Los circuitos de la cámara son en su mayoría ineficientes, es decir, 16% según mis pruebas, si desea que su arma se cargue más rápido y con menos consumo de batería, consulte mi Convertidor de refuerzo de CC a CC HV. El crédito de Mini Charger Idea proviene del miembro de Instructable "245Tommy" que lo obtuvo del miembro de you tube "Halo2maniaccc". Gracias a ambos PRUEBE CADA CARGADOR INDIVIDUALMENTE ANTES DE COLOCARLOS EN UN BANCO, algunos pueden estar defectuosos. Recuerde: El fundente / colofonia (que se utiliza para mejorar la "barra" de la soldadura) es importante aquí. No lo necesitas, pero ayuda mucho.

Paso 2: Detalles generales

Condensadores: conecte los condensadores a través de un cable sólido desnudo y suelde (¡alinee el negativo con el negativo!). Los capacitores deben tener una clasificación de 300 VCC a 900 VCC para obtener mejores resultados. (Ejemplo de 400V 470uF La energía encontrada en un capacitor se puede calcular con base en esta fórmula: 1/2 x C x 1e-6 x V2 o 0.000005 x C x V x V Donde C es la capacitancia en micro-faradios (uF) y V es el voltaje al que se carga el capacitor en voltios. Bobina: Aquí hay un buen video que le muestra cómo enrollar su bobina: Cómo enrollar una bobina - Perno de una longitud y diámetro apropiados - Arandelas de gran diámetro y tuerca para encajar el Perno -Cinta eléctrica (generalmente negra) o preferiblemente superpegamento o epoxi -Paja o papel para crear un espacio entre el devanado de la bobina y el perno -Alambre magnético o de esmalte -Utilizo arandelas de plexiglás creadas a través de una sierra de corona y una taladradora. Esto permite debe pegar cada capa a las arandelas de plástico de esa manera la bobina es estructuralmente más sólida cuando se quita de la bobina. Si elige tener una arandela de plástico, puede pasar el cable de arranque a través de una arboleda o un agujero cortado en la arandela de plástico trasera, esto ayuda mucho en bobinado. Ahora, toma tu pajita o un trozo de papel y córtalo aproximadamente 1-2 mm más largo t Han la longitud deseada de su bobina. Coloque la (s) arandela (s) del extremo en el perno y coloque la pajita o papel en el perno como se muestra en la imagen, si la pajita no encaja en el perno, simplemente córtela a lo largo. Coloque la arandela y la tuerca restantes en el perno como se muestra. Pase el extremo de su cable magnético a través del centro de su arandela de extremo y permita que aproximadamente 2-3 pulgadas del cable salgan por el otro lado. Envuelva el cable que se colocó a través del perno del extremo alrededor de la cabeza del perno para asegurarlo en su lugar. Ahora comience a enrollar la bobina en sentido horario o antihorario alrededor del perno. NO cambie de sentido antihorario a sentido horario o viceversa, enrolle siempre en una dirección alrededor del perno, de lo contrario su bobina no funcionará. Continúe enrollando hasta que haya alcanzado el otro extremo, asegure el cable con el pulgar y si tiene cinta golpee la capa con fuerza, si está usando superpegamento NO pegue la primera capa, esto pegará el cable a la pajita o papel. Para hacer una segunda capa, simplemente continúe enrollando, girando en la misma dirección en la que comenzó y regresando al otro extremo de la bobina en la parte superior de la primera capa. Una vez que haya alcanzado el otro lado, pegue o pegue con cinta el ensamblaje y continúe enrollando en la misma dirección hacia la derecha o hacia la izquierda hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la bobina. Enrolle la bobina tan perfectamente como sea humanamente posible y mantenga el cable lo más perpendicular al perno como sea posible. Una vez que haya terminado con su cinta de bobina o pegue el conjunto lo más fuerte posible y déjelo reposar durante unas horas. Luego, retire la bobina de la bobinadora con el mayor cuidado posible y retire el interior de la pajita o papel con unos alicates. Para hacer que las pistolas aprieten, abra el mango de plástico y pegamento caliente en el interruptor de rodillo para que el interruptor se active con, bueno, el gatillo. Taladre agujeros en la parte posterior y conecte los cables al interruptor (1, 3) y luego coloque los cables a través de los agujeros. Cierre la manija y si puede escuchar un clic cuando apriete el gatillo, debería funcionar. RELAY Un relé tiene dos elementos de trabajo, un electroimán y un contacto móvil. Primero un poco de vocabulario: - NC-Normalmente cerrado-Cuando no se aplica corriente al electroimán C y NC están conectados - NO-Normalmente abierto-Cuando se aplica corriente al electroimán C y NO están conectados - C-Común- Conectado a cualquiera NC o NO según el estado del electroimán - SPST- Unipolar de un solo tiro- Este relé incluye NC o NO, no ambos Este relé tendrá 4 conexiones, aunque algunas parecen tener más, si se desconoce la ubicación del electroimán aplique una fuente de 9V-12V a cada combinación de conexión posible hasta que se escuche un clic, este es el electromagnético y cuando el relé está conectado como en el diagrama en el paso siguiente, la pistola disparará cuando se aplique nuevamente el voltaje adecuado a estas conexiones. - SPDT- Unipolar doble tiro- Ambos NC y NO están incluidos en este relé (se muestra en la imagen a continuación) Este relé tendrá 5 conexiones, nuevamente, si se desconoce la ubicación del electroimán, aplique una fuente de 9V-12V a cada combinación de conexión posible hasta que se escuche un clic, este es el electroimán y cuando se conecte el relé como en el diagrama en el paso siguiente, la pistola disparará cuando se aplique una tensión adecuada a estas conexiones una vez más. Para este proyecto, se puede usar un relé SPST o SPDT, solo usamos las conexiones C y NO, por lo que un SPDT tendrá un cable desconectado. Abrir el relé le permitirá encontrar estas conexiones más rápidamente, pero vuelva a colocar la cubierta cuando esté listo para instalar el relé. También a continuación se muestra una imagen de la configuración semiautomática.

Paso 3: bobinas, condensadores y resultados

Bobinas, condensadores y resultados Todas las mediciones se toman de la prueba de velocidad con cronógrafo y se alcanzan al máximo. Calibre 22: -UM: 7 capas, 33 mm L, 6.5 mm InDia 1320uF 330V E.37m / s 4g (11 * 330V 120uF) -8 capas, 30 mm L, 8 mm InDia 960uF 350V 24m / s 8g (8 * 330V 120uF) 3.9% -12 capas, 30 mm L, 8 mm InDia 600uF 350V 12m / s 8g (5 * 330V 120uF) 1.57% -12 capas, 30 mm L, 8 mm InDia 470uF 450V 27m / s 8g (1 * 400V 470uF) 6.1% -16 Capa, 30 mm L, 8 mm InDia 470uF 450V 28m / s 8g (1 * 400V 470uF) **** Mejores resultados 6.6% -UM: 12 capas, 30 mm L, 8 mm InDia 470uF 800V E.> 50m / s 8g (4 * 400 V 470 uF) calibre 20: -UM: 12 capas, 29 mm L, 8 mm InDia 940 uF 400 V 31 m / s 8 g (2 * 400 V 470 uf) -UM: 12 capas, 12 mm L, 8 mm InDia 1200 uF 350 V 26 m / s 8 g (10 * 330 V 120uf) -8 capas, 12 mm L, 8 mm InDia 880uF 450V 13m / s 9.0g (4 * 400V 220uF) -Ferrita rodeada-8 capas, 12 mm L, 8 mm InDia 880uF 450V 14m / s 9.0g (4 * 400V 220uF) - 8 capas, 30 mm L, 8 mm InDia 1100uF 450V 33.0m / s 9.0g (5 * 400V 220uF) SCR Conmutado 4.4% E. = Velocidad estimada: la velocidad aquí se estima en base a una comparación visual con los otros resultados, no se miden. UM = No maximizado: no se ha experimentado con la bobina para lograr los máximos resultados. Si no tiene acceso a un cronógrafo, el método AQUÍ es relativamente preciso. Si usa este método para obtener resultados de velocidad, asegúrese de que su bobina esté perfectamente horizontal y no dispare al suelo, dispare a un trozo de espuma que esté a un metro de distancia. También AQUÍ hay una configuración de medición de velocidad óptica. Incluso en el mejor de los casos, los resultados mostrados son + o - 20% correctos, esto se debe a que la clasificación de capacitancia de la mayoría de los capacitores electrolíticos está dentro de la región de + o - 20%.

Paso 4: júntelo todo

Ahora conecte todo junto. Siga el diagrama de imagen y el esquema. Pruebe el sistema, si funciona, use plexiglás, madera o incluso metal para hacer la carcasa de su arma dependiendo del tamaño / peso deseado, etc. Los bancos de baterías no deben exceder los + 3V para un funcionamiento relativamente seguro.

Paso 5: proyectiles

Material del proyectil: el material del proyectil es una parte muy importante de su sistema de cañón de bobina. -Básicamente, su proyectil debe ser ferromagnético, es decir, contener principalmente hierro. -Debe ser magnéticamente blando, lo que significa que si se le aplica un campo magnético el material no quedará magnetizado. -Debe tener el punto de saturación magnética más alto posible. Los mejores materiales que conozco se enumeran a continuación desde el mejor hacia abajo: Níquel-Cobalto Níquel-Hierro Hierro puro Acero con poco carbono (Acero con una calificación de 10XX donde XX es el número más bajo posible, como como 1006) Acero inoxidable (no usar): la mayoría del acero inoxidable NO es ferromagnético, debe contener al menos un 80% de hierro para ser considerado ferromagnético. El acero redondo con bajo contenido de carbono 1006 de McMaster-Carr será el mejor material que encontré para sus proyectiles a un costo y disponibilidad razonables. Es el acero al carbono más bajo que pude encontrar para compras de "baja cantidad". También puede obtener una varilla de acero de 5/16 "(lo que yo usé) en eBay o en una ferretería local. Si desea eficiencia en su pistola de bobina pero no tiene las herramientas, el tiempo o el esfuerzo para hacer sus propios proyectiles, compre AQUÍ, puede personalizar los cortes de su varilla por un precio relativamente bajo y no tiene que hacer el trabajo tedioso, y el acero es bajo en carbono, lo que significa un mayor contenido de hierro y más eficiencia. También venden acrílico para mis tripas, lo cual es una ventaja Fabricación de proyectiles Ahora esta es la parte "más dura" y que consume más tiempo. Para hacer los proyectiles, corte las cabezas de los clavos usando una herramienta Dremel con un disco de corte reforzado (se desgastará rápidamente) o una amoladora grande con un cuchilla de corte.

También puede usar una sierra para metales con una cuchilla de acero, el crédito de esta idea es para el miembro jondo huang, ni siquiera pensé en ello. Este es el método preferido ya que es más económico y el corte es mucho mejor. Luego corte el resto del clavo a la longitud correcta (deben tener de 3/4 "a 5/4" de la longitud de la bobina). Si busca eficiencia, es decir, velocidad, simplemente muela los bordes del proyectil hasta obtener una superficie plana redondeada y no puntiaguda. Los míos son afilados para que puedan hacer más "daño". Para hacer esto, coloqué los proyectiles en una prensa de taladro (o taladro) y usé una amoladora o una lima de metal para pulir los bordes, si usa la Dremel puede obtener un acabado más suave y una punta más fina. Este puede ser un proceso largo, pero vale la pena.

Paso 6: Investigación e información general de Coilgun

Dispara latas, latas o lo que tu corazón desee (con la excepción de otros, a menos que se lo merezcan, no realmente). No soy responsable de que seas estúpido con esto. Si lo haces bien, podrías herir gravemente o matar a alguien con esto. Experimente con una cantidad diferente de capacitores para maximizar la energía de la boca. Ecuaciones: -Energía potencial = (1/2) (capacitancia en uF / 1, 000, 000) (voltaje en V) 2 -Energía cinética = (1/2) (masa en g / 1000) (velocidad en m / s) 2 Ecuaciones para condensadores en paralelo -Capacitancia (C) total = (C del primer condensador) + (C del segundo condensador) +… -Voltaje (V) máx. = Ecuaciones de voltaje nominal más bajas para capacitores en serie -1 / (Capacitancia (C) total) = 1 / (C del primer capacitor) + 1 / (C del segundo capacitor) +… -Voltaje (V) máx = (V del 1.er capacitor) capacitor) + (V del segundo capacitor) +… -Potencia = (V) (I) I-Corriente V-Voltaje C-Capacitancia Exención de responsabilidad No asumo ninguna responsabilidad por sus acciones. Si dispara, se descarga o se lesiona a usted mismo oa otros …

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